metabolismo de las proteinas · metabolismo proteico. •todos los aminoácidos (excepto serina y...
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METABOLISMO METABOLISMO METABOLISMO METABOLISMO
DE LAS DE LAS DE LAS DE LAS
PROTEINASPROTEINASPROTEINASPROTEINAS
1
DIGESTION DE LAS PROTEINASDIGESTION DE LAS PROTEINAS::
ETAPAS:
Física
Química
Digestión enzimática:
•Luminal
• Superficie
• Intracitosólica
2
Cocción y
masticación
Rompen estructura terciaria y cuaternaria
FASES DE LA SECRECIÓN GÁSTRICA
Raquídeo
A
3
FASES DE LA SECRECIÓN GÁSTRICA
B
4
FASES DE LA SECRECIÓN GÁSTRICA
5
Pepsinógeno
DIGESTION DE PROTEINASI) En el estómago
pH 1,5-2,5Proenzima
-NH2
GASTRINA
Células Parietales
Células Principales
HCl
Pepsinógeno
Pepsina + resto de 42 Aa.HCl
Enzima activa
-NH2-NH2
DigestiDigesti óónn de de proteprote íínasnas en el en el estest óómagomagoporpor acciacci óónn de la de la PepsinaPepsina
COOCOO--
NHNH33++
Arg
Phe
Leu
PepsinaPepsina
PPééptidosptidos de alto PMde alto PM
COOCOO --
Phe
Leu
NHNH33
++
NHNH33++
Arg
COOCOO--
• ES UNA ENDOPEPTIDASA.
• HIDROLIZA UNIONES PEPTIDICAS.
• ACTUA SOBRE GRUPOS AMINO DE AMINOACIDOS AROMATICOS HIDROLIZANDO LAS PROTEINAS A POLIPEPTIDOS DE ALTO PM.
Extraído de Lehninger, 2008.
Secretina
CO3H-
Colecistoquinina
SECRECION PANCREATICA
Secretina
Colecistoquinina
Contenido estomacal ácido
HCO3-
Aumento de la secreción enzimática pancreática
Contracción de la vesícula biliar
Aumento de la evacuación gástrica
pH
DIGESTION DE PROTEINASII) En Duodeno e Intestino
Tripsinógeno
Tripsina
Quimotripsinógeno
Procarboxipeptidasas A y B
Enteroquinasa (enzima del
borde en cepillo)
Proelastasa
Quimotripsina
Carboxipeptidasas A y B
Elastasa
TRIPSINA
INACTIVOS ACTIVOS
¿Qué tipo de enlace peptídico hidrolizan?
• Tripsina (endopeptidasa) : grupos carbonilo de lisina y arginina
• Quimotripsina (endopeptidasa) grupos carboxilo de fenilalanina, tirosina, triptofano
• Elastasa (endopeptidasa): aminoácidos de cadenas alifáticas
• Las carboxipeptidasas (exopeptidasas) eliminan restos carboxilos terminales .
• La aminopeptidasa (exopeptidasa): cataliza la ruptura de la unión peptídica adyacente al extremo N-terminal de oligopéptidos . ENZIMA DEL BORDE EN CEPILLO
DigestiDigesti óónn intraluminalintraluminal de de proteprote íínasnasporpor acciacci óónn de de proteasasproteasas pancrepancre ááticasticas
COOCOO--
NHNH33++
Arg
Phe
Leu
TripsinaTripsina
QuimotripsinaQuimotripsina
ElastasaElastasa
NHNH33++
Arg
COOCOO--
Phe
NHNH33++
COOCOO--
Leu
NHNH33++
COOCOO--
NHNH33++
COOCOO--
NHNH33++
COOCOO--
OligopOligop ééptidosptidos
Arg COOCOO--NHNH22
AA AA BBáásicossicos
Leu COOCOO--NHNH22
Phe COOCOO--NHNH22
AA AA NeutrosNeutros
CarboxiCarboxi --PeptidasaPeptidasa BB
CarboxiCarboxi --PeptidasaPeptidasa AA
PeptidasasPeptidasas
ETAPAS DIGESTIVAS:Se realizan en tres cavidades:
CAVIDAD BUCAL:Se produce la masticación, que al reducir los alimentos a partículas más pequeñas, facilita su posterior degradación enzimática.
CAVIDAD GÁSTRICA:GASTRINA ACIDO CLOHIDRICOPEPSINAPEPSINA
CAVIDAD INTESTINAL:Enzimas pancreáticasTRIPSINA, QUIMOTRIPSINA, ELASTASA (ENDOPEPTIDASAS)CARBOXIPEPTIDASAS A y B, (EXOPEPTIDASAS)Enzimas entéricasAMINOPEPTIDASAS, DI Y TRIPEPTIDASAS (EXOPEPTIDASAS)ENTEROQUINASA (ENDOPEPTIDASA)
RESUMEN:RESUMEN:
13
TransporteTransporte intestinal de intestinal de aminoamino áácidoscidos
OcurreOcurre porpor variosvarios mecanismosmecanismos ::% % RelativoRelativo parapara
AlaninaAlaninaT. T. activoactivo dependientedependiente de Nade Na++ 75%75%T. T. facilitadofacilitado independienteindependiente de Nade Na++ 20%20%DifusiDifusi óónn pasivapasiva < 5%< 5%
AminoAmino áácidoscidosLUMENLUMENINTESTINALINTESTINAL
ENTEROCITOENTEROCITO
SANGRE SANGRE PORTALPORTAL
AminoAmino áácidoscidos
AminoAmino áácidoscidos
NaNa++
NaNa++
AminoAmino áácidoscidos
NaNa++ KK++
KK++ATP →→→→ ADP+Pi
AminoAmino áácidoscidos AminoAmino áácidoscidos
PPééptidosptidosLUMENLUMENINTESTINALINTESTINAL
ENTEROCITOENTEROCITO
SANGRE SANGRE PORTALPORTAL
PeptidasasPeptidasascitoscitos óólicaslicas
AminoAmino áácidoscidos
TransporteTransporte intestinal de intestinal de ppééptidosptidos pequepeque ññosos
AminoAmino áácidoscidosPPééptidosptidos
Transporte activo de di- y tripéptidos acoplado a hidrogeniones
2H2H++
PPééptidosptidos HH++
NaNa++
NaNa++
NaNa++KK++
ATP →→→→ ADP+Pi
Distribución de los aminoácidos en el período Distribución de los aminoácidos en el período postpost --prandialprandial
• La mayor parte de los aminoácidos: Hígado.• Glutamina y Asparragina: Intestino y riñón. • Aminoácidos de cadena ramificada: Músculo y cerebro.
¿Cómo son incorporados los aminoácidos en las células de los distintos tejidos?
Difusión facilitada
-Los transportadores se encuentran en todas las células.- Son específicos para grupos de aminoácidos (neutros, catiónicos y de glutamato).
AMINOACIDOS (fondo metabólico
común)
UTILIZACION
Síntesis de proteínas
Síntesis de compuestos nitrogenados no proteicos
Degradación y producción de Energía
ORIGENORIGEN
Absorción en intestino
Degradación de proteínas endógenas (Proteasas)
Síntesis de aminoácidos (principalmente en hígado)
DESTINO DE LOS AMINOACIDOS:
• Biosíntesis: Proteínas, Compuestos no proteicos, etc.
• Gluconeogénesis
• Obtención de Energía
Los aminoácidos deben degradarse
1º) Pérdida del grupo amino
2º) Degradación de la cadena carbonada
αααα
DESTINO DEL GRUPO AMINO DE AA:
TRANSDESAMINACION
Síntesis de GLUTAMATO
Síntesis de L-ALANINA
Síntesis de L-GLUTAMINA
Síntesis de UREA
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• Las reacciones de transaminación son fácilmente reversiblesreversibles y son muy importantes en el metabolismo proteico.
• Todos los aminoácidos (excepto serina y treonina) participan en reacciones de transaminación con los αααααααα--cetocetoáácidoscidos:
piruvato alanina oxalacetato aspartato αααα-cetoglutarato glutamato
GPT (Glutámico Pirúvico Transaminasa)
GOT (Glutámico Oxalacetico Transaminasa)
TRANSAMINASAS DE INTERES CLINICO
• Infarto de Miocardio ���� Glutámico Oxalacetico Transaminasa (GOT) o Aspartato aminotransferasa (AST)
Aumentada en afecciones cardíacas y hepáticas (principalmente hepatitis con necrosis)
• Afecciones Hepáticas ���� Glutámico Pirúvico Transaminasa (GPT) o Alanina aminotransferasa (ALT)
Los mayores aumentos se producen como consecuencia de alteraciones hepáticas: colestasis, hepatitis tóxicas o virales.
DESAMINACION OXIDATIVA:
Glutamato + H2O + NAD(P) αααα-Cetoglutarato + NH4+ + NAD(P)H + 2 H+
Glutamato Deshidrogenasa
NADPH + H+
NADP+
+ GDH
L-glutamato que contiene los grupos aminos provenientes de las reacciones anteriormente descriptas ingresa a la mitocondria a través de transportadores y puede eliminar el grupo amino proveniente del aminoácido inicial a través de una reacción de desaminación oxidativa, que se considera como la principal vía de salida del amoníaco.
El grupo amino del glutamato, puede ser separado por
desaminacion oxidativa catalizada por la glutamato
deshidrogenasa , utilizando NAD + y NADP+ como coenzimas.
Se forma ααααcetoglutarato y NH3
La mayoría del NH3 producido en el organismo se genera
por esta reacción
A pH fisiológico el NH3 capta un H + y se convierte en ión NH4+
24
REGULACION DE LA GLUTAMATO DESHIDROGENASA
• Regulación alostérica
( + ) ADP Y GDP
( - ) ATP Y GTP
• Cuando se acumula ATP y GTP en la mitocondria, como consecuencia de una
actividad elevada del ciclo de Krebs, se inhibe la desaminación del glutamato
para no incorporar más αααα-cetoglutarato al ciclo.
• Por el contrario, cuando aumentan los niveles de ADP y GDP se activa la
enzima y de esa forma se produce NADH que es utilizado para la síntesis de
ATP e ingresa el αααα-cetoglutarato al Ciclo de Krebs.
Es una enzima mitocondrial (hígado y riñón)
La alanina transporta amonio desde el músculo hasta el hígadoLa alanina sirve como un transportador de amonio y del esqueleto carbonado del piruvato desde el músculo al hígado.El amonio es excretado y el piruvato es utilizado para producir glucosa, la cual regresa al músculo.
Síntesis de L-ALANINA
27
La glutamina transporta temporariamente amonio en sangre.Por acción de la glutaminasa se hidroliza a glutamato y amonio en Riñón, hepatocitos y otras células.
Síntesis de L-GLUTAMINA
28
TRANSPORTE Y DESTINO DEL AMONÍACO
La mayoría de los tejidos Hígado Músculo
Ciclo de la Glucosa
Alanina
Glutamato
Glutamina
Glutamina sintetasa
Glutamato
Glutamina
Aminoácidos
Glutamato
deshidrogenasa
AlaninaPiruvato
Glucosa Glucosa
Alanina Piruvato
Glutaminasa
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Se sintetiza en el HIGADO por las enzimas del
ciclo de la urea. Localización: MATRIZ MITOCONDRIAL y CITOSOL.
Luego es secretada al torrente sanguíneo y
filtrada en los riñones para excretarse en la
orina.
UREA
30
CO2 del Krebs O = C - NH2
lNH2 ASPARTATO
31
Rx
nº
Reactantes Productos Enzima Localización
1 2 ATP + HCO3− +
NH4+
Carbamoil fosfato +
2 ADP + Pi
Carbamoil fosfato
sintetasa I
Mitocondria
2 Carbamoil fosfato +
Ornitina
Citrulina + Pi Ornitina carbamoil
transferasa
Mitocondria
3 Citrulina +
Aspartato + ATP
Argininosuccinato
+ AMP + PPi
Argininosuccinato
sintetasa
Citosol
4 Argininosuccinato Arginina +
Fumarato
Argininosuccinato
liasa
Citosol
5 Arginina + H2O Ornitina + UREA Arginasa Citosol
• NH4: Proviene de desminación de aminoácidos.
• HCO3 -: Proviene del CO2 de la respiración celular.
• Aspartato: generado en la mitocondria por
transaminación.
BALANCE ENERGETICOBALANCE ENERGETICO ::
NH3 + CO2 + 3 ATP + H2O + Aspartato
UREA + 2 ADP + 2 Pi + AMP + PPi + Fumarato
Regulación a corto plazo
Regulación a largo plazo
Carbamil fosfato sintetasa I (Reacción 1)
(+) N-Acetil glutamato
Biosíntesis de las enzimas del ciclo
(+) Aumento proteínas de la dieta
Aumento degradación proteínas endógenas (Inanición )
Regulación
DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE LOS AA
� En la degradación de los aminoácidos, los esqueletos carbonados siguen distintas vías.
� Algunos se transforman en piruvato o en intermediarios del ciclo de Krebs.
� Tienen el potencial de producir glucosa vía fosfoenol-piruvato (Gluconeogénicos).
� Los aa que producen acetil-coA, o acetoacetil-coA son clasificados como cetogénicos
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GLUCOGÉNICOSGLUCOGÉNICOS Y
CETOGÉNICOSCETOGÉNICOS
Asparagina Arginina Isoleucina Leucina
Cisteína Aspartato Fenilalanina Lisina
Glutamina Glutamato Triptofano
Histidina Glicina Tirosina
Prolina Metionina
Treonina Serina
Alanina Valina
CLASIFICACION DE LOS AMINOACIDOS
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Destino de los esqueletos carbonados de los AA
Stryer, 198838
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